ArrayList: 如何存取一个元素

ArrayList的结构

ArrayList的结构是一个数组

    /**
     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
     * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
     * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
     * ArrayList的存储结构是个数组，容量是数组的长度，
     * 空数组指向静态的默认的空数组DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，
     * 当添加一个元素的时候，就会指向默认大小的数组了DEFAULT_CAPACITY
    */
    transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access

   /**
     * 默认初始化容量
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * 默认空数组
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * 默认空数组
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    // 扩容次数
    protected transient int modCount = 0;

1. ArrayList如何存储一个元素？

  // 添加元素
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // 确保数组的容量>(当前元素个数+1)
        elementData[size++] = e; //将要添加的元素放到对应位置上
        return true;
    }

2.如何确保数组的大小 > 当前元素个数+1 ?

当如果添加元素后的个数 > 当前数组的长度，则对数组进行扩容

  // 确保数组的容量
  private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }
// 计算容量
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            // 添加第一个元素，返回默认大小
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;
    }

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        // 如果添加元素后的个数 > 当前数组的长度，则对数组进行扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

3.如何进行扩容

 private void grow(int minCapacity) {
        // oldCapacity 旧的数组的长度
        int oldCapacity = elementData.length;
       // newCapacity 新的数组的长度 = 旧的数组的长度+旧的数组的长度/2
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
       // 如果扩容后的新的数组的长度 < 元素的个数，则新的数组长度 =  元素的个数
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
       // 如果扩容后的新的数组的长度 < 最大的数组长度，则新的数组长度 
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // 将旧的数组元素放到新的数组中
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

4.如何取一个元素?

按照索引读取即可

    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);
        return elementData(index);
    }